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自动消防水炮驱动控制及其炮口喷射落水点校正研究


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自动消防水炮系统是近年来我们国家消防装备行业出现的新装备,它可以实现火灾的自动探测、自动定位和自动扑灭,该类设备的出现对于提高工矿企业及民用大空间建筑物抵御火灾的能力,保护其消防安全,确保人民生命财产安全起到至关重要的作用,真正实现了“建筑消防自动化”。

自动消防水炮的主要特点是在无人职守的场所,火灾探测报警后系统能够驱动消防水炮本体做水平方向和垂直方向两自由度的扫描运动,实现对着火点的空间定位,然后喷射水或泡沫液进行定点扑救灭火,真正做到“炮口打准、早期扑灭”的灭火目标,使火灾造成的损失减少到最低水平。消防水炮的驱动控制以及炮口出水落水点的控制是能否实现“打准”灭火目标的重要决定因素,因此该文就这方面给出了设计和实施方案,应用了此方案的自动消防水炮产品较好地实现了准确喷水灭火。

1自动消防水炮驱动控制概述

如图1所示,本自动消防水炮通过水平方向和垂直方向上的两个驱动电机的作用可以控制水炮喷头实现两自由度的转动。机械运转伺服机构在火焰定位器的引导下实现炮口对着火点位置的定位。其运动过程简单叙述如下:水炮接到自动灭火指令后,启动水平方向电机,炮管沿水平方向旋转,遇到火源后停止,接着启动垂直方向电机,炮管沿竖直方向旋转,遇到火源后红外定位结束。再经过图像定位微调修正,最后根据炮口校正参量,自动调整炮口位置,打开水阀喷射灭火。

本文中消防炮水平转动角度0~360°,根据保护区域现场可以调整;垂直转动角度0~135°。两方向上分别安装霍尔零点开关,起限位保护作用。为适应近距离着火点的控制,炮口安装直流推杆电机,能够对出水状态进行水柱/水雾切换。

自动消防水炮安装在消防水路末端,前面分别装有水流指示器、电磁阀和手动阀,安装方式又分为倒装和正装两种,其安装图如图2和图3所示。受机械结构的限制,正装式自动消防水炮向下俯角范围达不到90°,存在喷水盲区,所以一般推荐采用倒装方式,以实现自动消防水炮的最大保护范围。


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